[发明专利]适用于大规模无人机的网格化编队方法

说明书

本发明涉及一种网格化编队方法，尤其是一种适用于大规模无人机的网格化编队方法。非编队区域内的无人机进入编队区域后，能依次构建基础九宫格网格编队、嵌套九宫格网格编队，并在基础九宫格网格编队以及嵌套九宫格网格编队基础上最终得到所需的网格化编队，网格化编队内所有无人机处于同一飞行高度以及在同一飞行速度下飞行；在得到网格化编队后，对于任意拓扑网格编码的无人机，均能确定参考无人机组，从而在达到飞行终点前均能根据参考无人机组内的参考无人机在网格化编队约束下飞行，即能够实现在强电磁干扰以及在编队飞行过程中机群失去部分飞机的情况下，有效实现无人机编队飞行，有效避免战场上强电磁干扰对无人机编队造成的影响。

技术领域

本发明涉及一种网格化编队方法，尤其是一种适用于大规模无人机的网格化编队方法。

背景技术

在现在战争中，无人机集群作战是一大发展趋势。无人机的通讯方式主要依赖电磁波无线通讯，无线通讯易受到电磁干扰，电磁对抗已经成为战争中常态化，复杂的电磁环境是战场电磁环境复杂化在时域、空域、频域和能量域上的集中表现形式。

无人机集群编队在复杂电磁环境中势必受到很大干扰，除此之外，还有战场上火力打击等情况都可能瓦解大规模无人机编队。为了避免在电磁干扰和火力打击下大规模无人机编队易被瓦解的问题，保证无人机编队的稳定性，故研究在复杂电磁环境以及火力打击下对无人机集群编队的课题具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于大规模无人机的网格化编队方法，其基于九宫格协议和链式视觉参考法则编队，能有效避免在电磁干扰下以及火力打击下大规模无人机编队的瓦解，确保无人机编队的稳定性与可靠性。

按照本发明提供的技术方案，所述适用于大规模无人机的网格化编队方法，所述网格化编队方法包括如下步骤：

步骤1、根据非编队区域内无人机的数量确定网格化编队的规模，根据网格化编队规模能确定所述网格化编队内的九宫格数量；

步骤2、非编队区域内所需的无人机依次进入编队区域，以构建基础九宫格网格编队，其中，基础九宫格网格编队内所有无人机的拓扑网格编号满足九宫格协议，基础九宫格网格编队内所有无人机均处于同一飞行高度，基础九宫格网格编队内横向上以及纵向上任意相邻的两架无人机距离相一致；

步骤3、非编队区域内的无人机进入编队区域，以构建嵌套九宫格网格编队，所述嵌套九宫格网格编队内至少嵌套一个基础九宫格网格编队内的拓扑网格编号，其中，嵌套九宫格网格编队内所有无人机的拓扑网格编号满足九宫格协议，嵌套九宫格网格编队内所有无人机均处于同一飞行高度，嵌套九宫格网格编队内横向上以及纵向上任意相邻的两架无人机距离相一致；

步骤4、非编队区域内的无人机进入编队区域，再次构建嵌套九宫格网格编队，所述再次构建的嵌套九宫格网格编队内至少嵌套一个嵌套九宫格网格编队内的拓扑网格编号和/或至少嵌套一个基础九宫格网格编队内的拓扑网格编号，其中，所构建的嵌套九宫格网格编队内所有无人机的拓扑网格编号满足九宫格协议，所构建的嵌套九宫格网格编队内所有无人机均处于同一飞行高度，所构建的嵌套九宫格网格编队内横向上以及纵向上任意相邻的两架无人机距离相一致；

步骤5、重复上述步骤3或步骤4，直至非编队区域内的无人机均进入编队区域内，以能得到所需的网格化编队。

得到的网格化编队呈方队状排布。

对任一无人机，在无人机上均设置编队视觉系统、测距传感系统以及合作目标灯系统，其中，一无人机进入编队区域后，通过编队视觉系统能获取所述编队视觉系统的视觉范围内邻近无人机相应的编队飞行位姿状态；通过测距传感系统能确定与邻近无人机间的距离，通过合作目标灯系统能显示输出当前无人机所在九宫格网格编队的拓扑网格编号；

所述编队飞行位姿状态包括邻近无人机的合作目标灯系统显示的拓扑网格编号以及所述邻近无人机的飞行位置。